双锥真空干燥设备的特性与弊病

金属硫化物矿石(硫铁矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等)是硫酸工业和冶金工业的重要原料，浮选后的精矿(硫精矿、铜精矿、镍精矿、钼精矿和锌精矿等)需要进行干燥才能进入后续的焙烧和熔炼设备。在我国，随着大型硫铁矿焙烧及有色金属冶炼装置的建设，迫切要求提高精矿干燥设备的单台处理能力，并要求对精矿实施深度干燥。 　　1 精矿的干燥特性及干燥要求 　　潮湿的硫化铜精矿一般为灰褐色，粒度约200目(74 m)。由于金属含量较高，堆密度较大，对设备的磨损性较强。经浮选法生产的精矿，其W(H2O)一般为10％ 一15％ 。当W(H2O)为10％左右时，精矿比较松散；当w(H：O)更高时，精矿比较粘。此外，精矿中的硫化物在加热过程中易造成酸性腐蚀。 　　入炉精矿的水含量对熔炼作业有很大的影响。一般的熔炼过程要求入炉精矿W(H：O)为6％ 一8％ ，有的则要求更低，如闪速炉熔炼要求入炉铜精矿W(H：O)低于0．3％。水含量过高会造成精矿流动性差，堵塞加料斗L2]，也不利于有色金属的熔炼。另外，熔炼作业对双锥真空干燥设备干燥后精矿的粒度也有一定的要求。 　　2 干燥方法及双锥真空干燥设备 　　金属硫化物精矿的干燥一般分直接干燥和间接干燥两种方式。 　　2．1 直接干燥 　　精矿的直接干燥是指在干燥过程中干燥介质与精矿发生接触的干燥过程，如圆筒干燥和气流干燥。直接干燥一般采用热空气或热烟气为加热介质，根据工艺要求进行一级或二级干燥。早期，冶炼厂一般采用圆筒干燥或气流干燥，其中气流干燥又分二段式(鼠笼打散机+干燥管)和三段式(短圆筒干燥机+鼠笼打散机+干燥管)。这两种方法虽然精矿处理能力较大且产品粒度均匀，但都存在着热效率低、占地面积大和流程复杂的缺点。 　　此外，气流干燥机由于垂直输送物料，回转窑动力消耗很高；其中的鼠笼打散机由于高速旋转(250—300 r／rain)，转子易磨损，检修工作量大，一般2—3星期即需补焊一次-3]。鉴于上述原因，近些年部分厂家开始采用旋转闪蒸干燥机来干燥某些精矿(如钼精矿)。但旋转闪蒸干燥机一般采用高温气体作为干燥介质，易形成SO：，对设备造成腐蚀，而且下部搅拌器的转速较高，容易发生磨损。另外，旋转闪蒸干燥机同样存在热效率低和处理能力小的问题。特别需要指出的是，直接干燥法普遍存在尾气处理问题。其尾气流量大，粉尘含量高，处理不当易造成环境污染。 　　2．2 间接干燥 　　精矿的间接干燥是指在干燥过程中干燥介质不与精矿发生接触的干燥过程，其设备有多层蒸汽盘管干燥机、盘式干燥机、桨叶干燥机和蒸汽管回转干燥机等。间接干燥机一般采用饱和蒸汽为加热介质，其热效率远高于直接干燥，且尾气量小、粉尘含量低，因而流程相对简单。多层蒸汽盘管干燥机是最早用来干燥精矿的间接干燥机。它由一个多盘管结构的转子和一个固定壳体构成，精矿随着转子的转动向前推进。由于精矿的磨损性较强，易发生盘管破损、护板及刮板磨损等，检修工作十分频繁。一般情况下，干燥机每周停机检查一次。盘式干燥机曾用于干燥硫精砂，但出现了很多生产故障：上部几层干燥盘上的物料结疤，物料容易从干燥盘外沿直接掉落到底盘而短路，以及耙叶易磨损造成耙杆断裂。这些问题直接影响了干燥效果和干燥设备的正常运行，最后厂家被迫对物料进行预干燥后再将其送入盘式干燥机干燥，不但工艺流程加长，而且投资增加。另外，它的处理能力也较小。桨叶干燥机特别适合于干燥粘性及膏状物料 。根据试验研究，桨叶干燥机对精矿的干燥效果很好，由于桨叶的自清理作用，物料基本没有粘结情况，流动状态良好，出口产品的含湿量和粒度均能满足工业要求。但由于物料的特性，桨叶易磨损且动力消耗较大，不适用于大型装置。蒸汽管回转干燥机由于其节能环保，单台处理能力大和动力消耗低等优点，已逐渐成为精矿干燥的首选设备。下面重点介绍蒸汽管回转干燥机. 　　3 蒸汽管回转干燥机 　　某干燥技术有限公司从1992年开始进行高密度聚乙烯(HDPE)装置蒸汽管回转干燥机的国产化攻关，经过不断地改进和优化，形成了自己的专利技术。该公司先后完成了大型HDPE和PTA(对精苯二甲酸)装置蒸汽管回转干燥机的国产化，并将该技术成功地应用于冶金行业湿精矿的干燥。 　　3．1 结构和工作原理 　　如前所述，蒸汽管回转干燥机是一种间接加热型回转干燥机，其结构如图1所示。蒸汽管回转干燥机主要由简体、蒸汽管、进料螺旋、进料端密封、出料端密封、蒸汽系统、传动系统和支撑件等组成。蒸汽换热管以同心圆方式排成若干圈，布置在筒体内，贯穿整个干燥机。干燥所需的热量由通入换热管内的蒸汽提供。另外，向简体内通入少量载气(空气)，将干燥过程蒸发出来的水分携带到筒外。 　　3．2 干燥工艺流程 　　蒸汽管回转干燥机以中低压饱和蒸汽作为加热介质，干燥温度较低，因此不会造成精矿中硫化物的分解和氧化。铜精矿回转干燥机的工艺流程如下：湿精矿通过螺旋进料器进入干燥机内部，干燥机筒体具有一定的斜度，物料随着筒体的转动一边翻滚向前移动，一边与沿简体四周布置的蒸汽管进行换热而被干燥，干燥后的精矿经过出料箱排出；少量载气从出料端进入干燥设备内部，携带干燥过程蒸发的水分从进料端排出；经过布袋除尘器分离除尘后，尾气排空，收集的粉尘返回进料螺旋。该工艺具有流程简单、设备数量少、投资低、热效率高、粉尘及有害气体排放量小、便于操作及维护管理等优点。 · 行业聚焦： 干燥是粮食产后处理最重要的环节之一，通过干燥将粮食水分降低到安全水分以下是确保储粮安全的首要条件。同时，干燥作业是否得当，也直接影响着粮食的等级、加工质量和食用品质，进而影响到粮农和粮食流通企业的经济效益和人们的生活质量。 　　自上世纪九十年代以来，我国利用世界银行贷款和国债资金加快了粮食干燥设施建设。据最新统计，国有粮库共配备干燥设施4647套，总干燥能力已达到3．9万吨／小时，每年可干燥粮食4492万吨。其中大型设备主要集中在东北三省一区，形成了近3000万吨／年的干燥能力，基本解决了该地区高水分粮干燥能力不足的问题。 　　但从全国范围看，我国粮食干燥仍存在的许多突出矛盾：粮食       食品干燥设备特点采用空中轨道传输方式或地面推导车，从冷冻至冷冻干燥直至卸料，即卫生又安全。 　　采用独特设计的铝合金型材加热板和表面氧极氧化处理，比一般传导供热具有三倍以上的高辐射效益。因此，更适合于含水量多的物料冻干。 　　加热板为国内独一无三的整体形结构，符合食品卫生要求和杜绝了加热了加热板的渗漏。 　　换热系统选用进吕SUS316板式换热器，其传热系数为壳管式换热器的三倍以上一直以来，城市污泥在人们眼里就是一文不值的东西，可是在台州路桥污水处理有限公司里有个铁家伙，在它眼里，这又黑又臭的污泥就是宝贝。发明这个铁家伙的工程师张锦华介绍说，它叫带式污泥干燥机，能将污泥制作成有机肥料和燃料。 　　在路桥污水处理厂的一角，记者看到堆着一大堆黑糊糊的污泥，这些污泥都是刚从污水处理池里捞上来的，散发着阵阵臭气。“像这样的污泥，路桥区每天能捞出30余吨。”张锦华介绍说，“通常处理城市污泥的方法是焚烧或将它们运到黄琅垃圾场实施填埋，但填埋不仅需要大笔运输成本，而且填埋之后，污泥中重金属会流我国传统的名贵海产品加工制品，如干贝海参鱼翅海米等，几乎都是采用干制的方法加工而成的。研究表明，采用传统的自然风干或人工热风干燥加工上述海产品时，水溶性及热敏性等营养活性物质有一定损失，同时，制品的体积缩小严重，复水较难，还易出现表面结壳龟裂，脂肪氧化，导致产品表面变色等质量缺陷，影响了制品质量的均一性和耐藏性。如果采用真空冷冻干燥设备技术代替传统方法来加工海珍品，将会有效克服上述不足，不仅可以保证制成品品质的均一性，还可改善其外观和内在品质，提高经济效益。 　　真空冷冻干燥设备技术可以明显提高制品的质量和档次，但在水产品家难以与其抗衡的原因所在。 　　目前国内许多粉碎机厂家起步时间较晚，信息和技术普遍滞后，可以说在20年前国内还没有一家象样的专营粉碎机械的厂家，只有一些附带生产农用饲料粉碎机和老式雷蒙机，技术落后。这里我们还应感谢一位专家--赵佳群，是他有感于我国落后的粉碎机械行业，自行设计研制大量适合我国生产运用的粉碎机械，并在全国推广应用，开创了我国粉碎机行业的先河，形成了目前轰轰烈烈的局面。尽管目前这些企业--有些还是乡办和小规模作坊性质的，技术管理和规模等还停留在原始散养状态，但我们相信在经过市场良性竞争和在各方面汲取国外的先进技术和管理后，必有一个大的飞跃，缩小与国外厂家的差距。

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